热式气体流量计在CEMS系统中的应用

2013-02-23 09:36:38来源: autooo
一、问题的提出
大多应用在热力厂和发电厂的CEMS系统,测量流量过程分析面对的困难与问题很多:高温、高粉尘、高水份、负压及腐蚀性等;工况条件通常是:烟气介质温度在150℃左右,热电厂的一次风或二次风一般在200℃,但个别也有的400℃左右,;流速一般在30m/s左右;准确度一般要求在1~2%左右;粉尘颗粒0~1000mg/m3;压力测量范围:-70~70mbar。在这种条件下,应保证必要的检测准确度,应有较快的反应速度;应易安装、易标定;防尘、防溅、防腐等防护要求;应有较高的自动化程度,较少的维护工作量。 针对这些问题,我们通常有两种仪表可以选择:皮托管;热式气体质量流量计
二、皮托管流量计与热式流量计的比较
1、皮托管流量计
结构图


原理:通过测量压力来测量流速,操作时将测速管放在管内任意位置,使内管管口与流动方向向垂直,测得该位置上的动压与静压能之差,以hA或△p=RgρA。一般将测速管放在管中心,测得的是管中心的最大速度。速度计算公式:V=(2△p/ρ)1/2
用皮托管测量流速存在的问题:
1)为实现流速的测量,仪表得配备差压变送器,尤其是在小流速(10m/S)的的测量,由皮托管产生的压力很小,目前所配的微差压变送器的精度受本身制造工艺的影响,精度无法考虑;其流量系数受测管大小、工艺管径比、安装等因素的影响。也就是说,要想兼顾整个量程段的准确度,从原理上是不可能的。
2)抗腐蚀性问题。一般皮托管应用在CEMS系统中时,材质选用304、316L不锈钢,为了防止腐蚀,采取喷涂或套四氟材料等措施,但通过实际的应用时,都达不到理想的效果。
3)安装、维护问题。由于用皮托管测量流速采用皮托管+差压变送器来实现,无形中增加了安装的复杂性,增加了整个系统中的结构紧凑性。由于在CEMS系统中的应用易出现堵塞现象,为此大多采用皮托管测量流速的厂家,增加了反吹装置。这无形中增加了单位面积的安装复杂度和维护复杂度;
4)准确度问题。准确度取决于:安装方向;结构设计;变送器的精度。一般设计精度在3%左右。
5)含尘的气体测量不宜测量。
优点:
皮托管原理测量流速的原理优点:耐高温;方法简单;价格适中
2、热式气体质量流量计
目前在CEMS系统中应用的热式质量流量计不多,下面以SAILSORS品牌TF100为例说明
(1)结构:
探杆材质:316L、哈氏合金C-276、钛材、钽材等可选
探头材质:316L、哈氏合金C-276、钛材、钽材等可选
(2)原理
热式质量流量计是利用热传导原理检测流量的仪表,即流动中的流体与热源之间热量交换关系来测量流量的仪表。可用表达式来具体说明:P/△T=A+B(Q)m
其中A,B是与气体物理性质有关的常数。从上述公式可以看出:加热功率与热源的温度差的比值可以得出质量流量Q。在实际的应用中,我们把加热功率或温度差任一个参数固定来测量流体的质量。前者为恒功率法;后者为恒温差法。
(3)特点
专家系统算法;计算机辅助制造技术;宽量程比;大口径,低流速;低压损;质量流量测量无须温压补偿;低流速测量非常灵敏。
(4)应用
在CEMS系统中,国外大都选用热式质量流量计。不但是它的精度高,而且最重要的是它安装方便性、操作的便利性、抗腐蚀性等睹多优点,是业界的首选仪表之一。
在国内,由于大家对热式质量流量计的认识不足,再加上价格因素的原因,造成了在CEMS系统中热式质量流量计产品的应用不太理想,也不普及。在众多系统集成商应用中,由于CEMS系统中介质成分比较恶劣,常有颗粒、灰尘、水分及腐蚀性成分,易在传感部位(热式流量计的探针部分、皮托管在静压、动压的部分)形成堵塞,造成测量的不准确问题甚至是不能测量。大多数厂家(尤其是皮托管)都采用吹扫装置。SAILSORS公司利用在流量方面的优势,推出的针对CEMS系统中TF100C、D热式质量流量计。它不但具备了热式质量流量计的所有功能,而且最重要的是它也具备了除尘、除污的功能。
三、TF100C、D热式气体质量流量计在CEMS中的具体应用


2、TF100C、D热式气体质量流量计介绍
(1)TF100C结构
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关键字:热式气体流量计  CEMS系统  SAILSORS

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0223/article_6903.html
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